一种基于尺寸差异性的细胞快速分选芯片及其制作方法与流程

本发明涉及微流控生物芯片的，具体而言，涉及一种基于尺寸差异性的细胞快速分选芯片及其制作方法。

背景技术：

1、微流控芯片技术是近年来迅速发展的多学科交叉研究领域，其具有反应或者分析时间短等显著优点，近年来，随着微纳制造技术和对流体精确控制技术的进步，新型微流控和芯片实验室技术作为高效细胞以及微粒分离分选方法已经变得越来越重要，微流控技术可以大大降低昂贵的样本量，实现各种细胞的高分辨率分离，直至单细胞水平，不同类型的细胞具有非常不同的物理性质，例如大小、形状甚至可变形性。在此基础上，出现了根据细胞的不同物理特征对细胞进行分选的微流控芯片。

2、含有多种细胞的混合细胞溶液样品中目标细胞的筛选和收集一直是细胞生物学中的一个常见课题，基于不同的细胞性质，也有不一样的细胞筛选收集方法，比如根据细胞的大小不同，可以用滤网进行筛选；根据细胞的贴壁特性，可以分离贴壁细胞和悬浮细胞；根据对特定生长因子或者抑制因子的要求不同，可以用选择培养基进行筛选；对于一些特异性抗体的细胞，也可以对其进行荧光标记后利用流式细胞仪筛选。

3、但是，目前没有有效可靠的快速将大尺寸细胞与小尺寸细胞实现快速分选的方法，滤网法只能筛选出小尺寸细胞，在筛选过程中，无法做到大尺寸细胞的无损快速收集。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是实现大尺寸细胞和小尺寸细胞的无损快速收集，为克服以上现有技术(或相关技术)的缺陷，本发明提供一种基于尺寸差异性的细胞快速分选芯片及其制作方法。

2、本发明提供一种基于尺寸差异性的细胞快速分选芯片，包括：

3、一上盖板，所述上盖板的顶端开设有贯穿的进样口、第一出样口和第二出样口；

4、一上层流道层，设于所述上盖板的底端并与所述上盖板相贴合，所述上层流道层内开设有弯折的一主流道，所述主流道的一端连接所述进样口，所述主流道的另一端连接所述第一出样口；

5、一分选膜，设于所述上层流道层的底端并与所述上层流道层相贴合，所述分选膜上开设有多个分选孔且各所述分选孔与所述主流道相连通；

6、一下层流道层，设于所述分选膜的底端并与所述分选膜相贴合，所述下层流道层内开设有一辅流道，所述辅流道与所述第二出样口相连通；

7、一下盖板，设于所述下层流道层的底端并与所述下层流道层相贴合。

8、本申请一种基于尺寸差异性的细胞快速分选芯片与现有技术相比，具有以下优点：本发明的细胞快速分选芯片通过微纳制造工艺进行制作，芯片的重要组成部分为上层流道层、分选膜和下层流道层，其中，上层流道层内开设有主流道，作用为接收进样口流入的样品并将分选膜筛选保留下来的大尺寸细胞传输至第一出样口流出，下层流道层内开设有辅流道，作用为接收分选膜筛选出的小尺寸细胞并传输至第二出样口流出，分选膜的作用则是进行大尺寸细胞和小尺寸细胞的筛选，实现了将具有明显尺寸差异性的细胞于单块芯片内进行大小尺寸细胞的一步分选，既可以节省各过程中繁琐的操作步骤，加速分离，又可以大大减少操作过程中对细胞样品的损伤和污染，实现大尺寸细胞和小尺寸细胞的无损快速收集。

9、在一种可能的实施方式中，所述主流道包括第一回折流道和第二回折流道，所述第一回折流道的一端连接所述进样口，所述第二回折流道的一端连接所述第一回折流道的另一端，所述第二回折流道的另一端连接所述第一出样口。

10、与现有技术相比，采用上述技术方案能够使得主流道尽可能多的覆盖分选膜的区域，进而使得样品中待分选的细胞可以尽可能多的经过主流道底部的分选膜上的分选孔，从而实现样品的充分分选。

11、在一种可能的实施方式中，所述第一回折流道的宽度大于所述第二回折流道的宽度。

12、与现有技术相比，采用上述技术方案能够通过宽度更窄的第二回折流道降低主流道中横向流速，增加纵向压力，使得样品中的待分选细胞得到更充分的分选。

13、在一种可能的实施方式中，各所述分选孔于所述分选膜上呈阵列排布，并采用激光打孔或化学刻蚀法制作得到。

14、在一种可能的实施方式中，所述分选膜的材质为聚酯纤维膜或聚碳酸酯纤维膜或pe或pmma。

15、与现有技术相比，采用上述技术方案能够增加分选膜材质选择的多样性，以适配不同的应用场景。

16、在一种可能的实施方式中，所述上盖板和所述上层流道层之间的贴合方式，以及所述下盖板和所述下层流道层之间的贴合方式为采用固定胶粘合。

17、在一种可能的实施方式中，所述上层流道层和所述下层流道层采用亚克力板。

18、本发明的另一技术解决方案是提供一种基于尺寸差异性的细胞快速分选芯片制作方法，应用于上述的细胞快速分选芯片，包括以下步骤：

19、步骤s1，制作得到pdms片后切割打孔得到带有所述进样口、所述第一出样口和所述第二出样口的所述上盖板，使用激光切割机对亚克力板进行切割得到所述下盖板；

20、步骤s2，采用聚酯纤维膜或聚碳酸酯纤维膜或pe或pmma制作得到所述分选膜，并采用激光打孔或化学刻蚀法于所述分选膜上制作呈阵列排布的各所述分选孔；

21、步骤s3，于两块亚克力板的上下两面分别粘贴双面胶，使用激光切割机分别对两块所述亚克力板进行切割制作得到所述上层流道层和所述下层流道层，切割完成的所述上层流道层的上层胶板与所述上盖板贴合，所述上层流道层的下层胶板与所述分选膜贴合，所述下层流道层的上层胶板与所述分选膜贴合，所述下层流道层的下层胶板与所述下盖板贴合。

22、与现有技术相比，采用上述技术方案能够快速制备得到上盖板、上层流道层、分选膜、下层流道层和下盖板，并可以节省各过程中繁琐的操作步骤。

技术特征：

1.一种基于尺寸差异性的细胞快速分选芯片，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的细胞快速分选芯片，其特征在于，所述主流道(6)包括第一回折流道(61)和第二回折流道(62)，所述第一回折流道(61)的一端连接所述进样口(2)，所述第二回折流道(62)的一端连接所述第一回折流道(61)的另一端，所述第二回折流道(62)的另一端连接所述第一出样口(3)。

3.根据权利要求2所述的细胞快速分选芯片，其特征在于，所述第一回折流道(61)的宽度大于所述第二回折流道(62)的宽度。

4.根据权利要求1所述的细胞快速分选芯片，其特征在于，各所述分选孔(8)于所述分选膜(7)上呈阵列排布，并采用激光打孔或化学刻蚀法制作得到。

5.根据权利要求1所述的细胞快速分选芯片，其特征在于，所述分选膜(7)的材质为聚酯纤维膜或聚碳酸酯纤维膜或pe或pmma。

6.根据权利要求1所述的细胞快速分选芯片，其特征在于，所述上盖板(1)和所述上层流道层(5)之间的贴合方式，以及所述下盖板(11)和所述下层流道层(9)之间的贴合方式为采用固定胶粘合。

7.根据权利要求1所述的细胞快速分选芯片，其特征在于，所述上层流道层(5)和所述下层流道层(9)采用亚克力板。

8.一种基于尺寸差异性的细胞快速分选芯片制作方法，其特征在于，应用于如权利要求1-7中任意一项所述的细胞快速分选芯片，包括以下步骤：

技术总结
本发明提供了一种基于尺寸差异性的细胞快速分选芯片及其制作方法，包括：上盖板，上盖板的顶端开设有贯穿的进样口、第一出样口和第二出样口；上层流道层，设于上盖板的底端并与上盖板相贴合，上层流道层内开设有弯折的一主流道，主流道的一端连接进样口，主流道的另一端连接第一出样口；分选膜，设于上层流道层的底端并与上层流道层相贴合，分选膜上开设有多个分选孔且各分选孔与主流道相连通；下层流道层，设于分选膜的底端并与分选膜相贴合，下层流道层内开设有一辅流道，辅流道与第二出样口相连通；下盖板，设于下层流道层的底端并与下层流道层相贴合。有益效果是本发明能够实现大尺寸细胞和小尺寸细胞的无损快速收集。

技术研发人员：金庆辉,袁浩钧,曹馨艺,戴应芬,林昕昕,姜建洋,蒋新华,周晶晶,孙雨,张明徽
受保护的技术使用者：宁波微流生物科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/8/27